شهر های شناور ساخت بشر/ بزرگترین کشتی های تاریخ جهان را بیشتر بشناسید

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، تلاش بشر برای تسلط بر دریاها و بهره‌برداری از آن به عنوان یک مسیر تجاری و منبع انرژی، همواره پیشران اصلی نوآوری در مهندسی دریایی بوده است.

این تلاش در قرن بیستم و بیست و یکم به اوج خود رسید و منجر به ساخت سازه‌های متحرک عظیمی شد که از نظر ابعاد، ظرفیت و پیچیدگی فنی، مرزهای تصور را جابجا کرده‌اند.

 
این کشتی‌های غول‌پیکر، از ابرنفت‌کش‌هایی که شریان‌های انرژی جهان را تغذیه می‌کنند تا کشتی‌های کانتینری که نبض تجارت جهانی را در دست دارند و شهرهای شناور تفریحی، همگی گواهی بر اوج توانایی مهندسی انسان هستند.

در ادامه به بررسی دقیق مشخصات، فناوری‌ها و چالش‌های طراحی بزرگترین کشتی‌های ساخته شده در دسته‌های مختلف می‌پردازیم.

بخش اول، افسانه بی‌رقیب، ابرنفت‌کش Seawise Giant

در تاریخ مهندسی دریایی، هیچ نامی به اندازه Seawise Giant (که بعداً به نام‌های Happy Giant, Jahre Viking و در نهایت Knock Nevis شناخته شد) با مفهوم بزرگترین گره نخورده است. این نفت‌کش کلاس ULCC (حامل نفت خام بسیار بزرگ)، که در سال ۱۹۷۹ در ژاپن ساخته شد، تا به امروز به عنوان طویل‌ترین و سنگین‌ترین کشتی تاریخ شناخته می‌شود.

مشخصات فنی:

طول کلی: ۴۵۸.۴۵ متر. این طول از ارتفاع ساختمان امپایر استیت در نیویورک (۴۴۳ متر) بیشتر است.

وزن بار مرده: ۵۶۴,۷۶۳ تن. این رقم نشان‌دهنده حداکثر وزنی است که کشتی می‌تواند حمل کند.

آبخور: ۲۴.۶ متر. به دلیل آبخور بسیار زیاد، این کشتی در حالت بارگیری کامل قادر به عبور ازکانال‌های استراتژیک مانند سوئز و پاناما و حتی کانال مانش نبود.

تناژ ناخالص: ۲۶۰,۹۴۱ تن.

پیشرانه و مهندسی: نیروی محرکه این غول پولادین توسط یک توربین بخار تأمین می‌شد که تنها یک پروانه (پراپلر) به وزن ۵۰ تن را به حرکت در می‌آورد. این سیستم پیشرانه با قدرت تقریبی ۵۰,۰۰۰ اسب بخار، سرعت کشتی را به حدود ۱۶ گره دریایی (۳۰ کیلومتر بر ساعت) می‌رساند. یکی از چالش‌های فنی برجسته در مورد Seawise Giant، اینرسی حرکتی فوق‌العاده بالای آن بود. شعاع چرخش این کشتی بیش از ۲ کیلومتر بود و برای توقف کامل از سرعت پیمایش، به مسافتی نزدیک به ۹ کیلومتر نیاز داشت. سکان آن به تنهایی ۲۳۰ تن وزن داشت. سرنوشت این کشتی پس از سال‌ها خدمت و حتی آسیب دیدن در جنگ ایران و عراق، نهایتاً در سال ۲۰۱۰ با اوراق شدن در سواحل هند به پایان رسید. محدودیت‌های لجستیکی و اقتصادی باعث شده است که ساخت نفت‌کشی در این ابعاد دیگر تکرار نشود.

بخش دوم، شریان‌های تجارت مدرن، ابرکشتی‌های کانتینری

در عصر جهانی‌سازی، کشتی‌های کانتینری به ستون فقرات زنجیره تأمین جهانی تبدیل شده‌اند. اصل صرفه‌جویی به مقیاس باعث شده تا رقابتی بی‌امان برای ساخت کشتی‌های بزرگتر با ظرفیت حمل بیشتر شکل بگیرد.

پیشگامان مدرن: کشتی‌هایی مانند MSC Irina، OOCL Spain و Ever Alot نماینده نسل جدیدی از این غول‌ها هستند که با عنوان کلاس ULCV (حامل کانتینر بسیار بزرگ) شناخته می‌شوند.

مشخصات فنی:

طول کلی: تقریباً ۳۹۹.۹ متر. این طول به یک استاندارد غیررسمی برای حداکثر اندازه قابل پذیرش در بنادر بزرگ جهان تبدیل شده است.

عرض (Beam): حدود ۶۱.۵ متر.

ظرفیت حمل: این کشتی‌ها قادر به حمل بیش از ۲۴,۰۰۰ TEU (واحد معادل بیست فوت) هستند. MSC Irina با ظرفیت رسمی ۲۴,۳۴۶ TEU یکی از رکوردداران فعلی است.

نوآوری‌های فنی و مهندسی:

پیشرانه: قلب تپنده این کشتی‌ها، موتورهای دیزل دو زمانه غول‌پیکری هستند که به صورت مستقیم به پروانه متصل می‌شوند. این موتورها، مانند موتور ۱۱ سیلندر WinGD در کشتی OOCL Spain، با دور پایین کار می‌کنند تا حداکثر بهره‌وری سوخت را داشته باشند و می‌توانند بیش از ۱۰۰,۰۰۰ اسب بخار قدرت تولید کنند.

طراحی بدنه: برای کاهش مقاومت آب و مصرف سوخت، از طراحی‌های پیشرفته‌ای مانند حباب کمان استفاده می‌شود. همچنین، بدنه این کشتی‌ها با پوشش‌های سیلیکونی ضدخزه پوشانده می‌شود تا اصطکاک را به حداقل برساند.

چالش‌های سازه‌ای: یکی از بزرگترین چالش‌های مهندسی در طراحی این کشتی‌ها، مدیریت تنش‌های خمشی و پیچشی است که بر بدنه بسیار طویل آن‌ها وارد می‌شود. مهندسان با استفاده از فولادهای با مقاومت بالا و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پیچیده، استحکام سازه را در برابر امواج سهمگین اقیانوس تضمین می‌کنند.

بخش سوم، کلان‌شهرهای شناور، کشتی‌های تفریحی غول‌پیکر

صنعت گردشگری دریایی نیز شاهد ظهور کشتی‌هایی بوده که بیشتر به یک استراحتگاه لوکس و متحرک شباهت دارند تا یک وسیله حمل و نقل.

نمادهای تفریح: کشتی‌های کلاس Oasis و Icon شرکت رویال کاریبین، مانند Wonder of the Seas و Icon of the Seas، بزرگترین کشتی‌های مسافربری جهان هستند.

مشخصات فنی:

طول کلی: بیش از ۳۶۰ متر

تناژ ناخالص: این معیار که حجم داخلی کشتی را نشان می‌دهد، در Icon of the Seas به بیش از ۲۵۰,۰۰۰ تن می‌رسد که آن را از این منظر به بزرگترین کشتی جهان تبدیل می‌کند.

ظرفیت مسافر: این کشتی‌ها می‌توانند میزبان نزدیک به ۱۰,۰۰۰ نفر (شامل مسافران و خدمه) باشند.

مهندسی برای آسایش و پایداری:

سیستم پیشرانه: این کشتی‌ها از سیستم پیشرانه دیزل-الکتریک بهره می‌برند. چندین موتور دیزل عظیم به عنوان نیروگاه عمل کرده و برق کل کشتی را تولید می‌کنند. این برق سپس به موتورهای الکتریکی واقع در غلاف‌های قابل چرخش در زیر بدنه (Azipods) منتقل می‌شود. این سیستم قابلیت مانور فوق‌العاده‌ای به کشتی می‌دهد.

سوخت پاک: Icon of the Seas یکی از اولین کشتی‌های کروز غول‌پیکری است که با گاز طبیعی مایع  کار می‌کند که به شکل چشمگیری انتشار آلاینده‌هایی مانند گوگرد و ذرات معلق را کاهش می‌دهد.

پایداری و ایمنی: برای مقابله با حرکت گهواره‌ای کشتی در دریا و تأمین آسایش مسافران، از باله‌های پایدارکننده بسیار بزرگی در دو طرف بدنه استفاده می‌شود. سیستم‌های تصفیه آب، مدیریت پسماند و تجهیزات ایمنی در این کشتی‌ها در مقیاس یک شهر کوچک طراحی شده‌اند.

بخش چهارم، غول‌های تخصصی

علاوه بر سه دسته اصلی، کشتی‌های تخصصی عظیمی نیز برای اهداف صنعتی خاص ساخته شده‌اند.

Pioneering Spirit: این کشتی با ساختار دو بدنه، بزرگترین کشتی ساخت‌وساز دریایی جهان است. با طول ۳۸۲ متر و عرض شگفت‌انگیز ۱۲۴ متر، این کشتی قادر است سکوهای نفتی چند ده هزار تنی را به صورت یکجا از آب بلند کرده و جابجا کند.

کشتی‌های کلاس Q-Max: این شناورها با طول ۳۴۵ متر، بزرگترین حامل‌های گاز طبیعی مایع (LNG) هستند. فناوری اصلی در این کشتی‌ها، سیستم‌های عایق‌بندی و نگهداری فوق پیشرفته مخازن است که دمای محموله را در منفی ۱۶۲ درجه سانتی‌گراد حفظ می‌کند.

سیر تکاملی ساخت کشتی‌های غول‌پیکر، بازتابی مستقیم از نیازهای اقتصادی، پیشرفت‌های فناوری و بلندپروازی‌های مهندسی بشر است. از ابرنفت‌کش Seawise Giant که نمادی از دوران خود بود تا کشتی‌های کانتینری و تفریحی مدرن که با تکیه بر فناوری دیجیتال، بهره‌وری سوخت و پایداری زیست‌محیطی طراحی شده‌اند، هر نسل از این غول‌ها داستان خود را روایت می‌کند.

 در حالی که محدودیت‌های فیزیکی بنادر و آبراه‌ها ممکن است رشد طولی این کشتی‌ها را متوقف کند، نوآوری در زمینه سیستم‌های پیشرانه (مانند هیدروژن و آمونیاک)، افزایش بهره‌وری و هوشمندسازی، فصل جدیدی را در تاریخ این تایتان‌های پولادین خواهد گشود. این سازه‌های عظیم نه تنها شگفتی‌های مهندسی هستند، بلکه زیربنای حیاتی تمدن مدرن ما را تشکیل می‌دهند.